Разработка технологического процесса лесосечных и лесоскладских работ предприятия, расположенного в Пермской области
2.1 Обоснование и выбор варианта технологии и системы машин для лесосечных работ
Состав операций на лесосечных работах и их трудоемкость зависят от содержания технологического процесса лесозаготовок и в первую очередь от вида заготавливаемых лесоматериалов. Заготовленные на лесосеке лесоматериалы можно вывозить потребителями или на нижний склад в виде сортиментов; хлыстов (полухлыстов), деревьев или в виде технологической щепы.
По индивидуальному заданию вывозка заготовленного леса с лесосеки осуществляется хлыстами.
Относительно анализа исходных данных принимаем следующий вариант технологического процесса:
Где : Т - трелевка; П,Д - погрузка древесного сырья на лесовозный транспорт; В - валка; Л - лесосека; ПВ - прямая вывозка.
Так как ведутся сплошные рубки, то целесообразно принять механизированный способ заготовки древесины.
Для выполнения данных технологических операций принимаем следующую систему машин:
На валке - бензиномоторная пила МП-5 «Урал»
На трелевке - тракторы с манипулятором или чокерной оснасткой ТТ-4
На погрузке - челюстной погрузчик ПЛ-2
2.2.1 Расчет производительности бензиномоторных пил
Производительность бензиномоторных пил определяется по формуле
, м3,
Псм =( 28800*0.5*1,0)/89,97=160,05 м3
где - продолжительность рабочей смены, с; при 8-ми часовой рабочей смене с (односменный режим работы), при 7-ми часовой рабочей смене с (двухсменный);
- коэффициент использования рабочего времени; для бензиномоторных пил ;
- объем хлыста, м3; (по заданию);
- время цикла обработки одного дерева, с.
Время цикла на валке деревьев определяется как сумма составляющих
, с,
Тц =10+56,17+4+5+14,8=89,97
где - время на подготовку рабочего места (удаление подлеска, утаптывание снега зимой и т.д.). Величина зависит от состояния площади лесосеки и его рекомендуют принимать на незахламленной лесосеке с небольшим количеством подлеска с, а с учетом расчистки снега с; - время, затрачиваемое на спиливание дерева с учетом выполнения подпила, с; - время на переход от подпила к спиливанию, принимается в пределах 3…5 с;
- время падения дерева и отход от него, принимается в пределах 5…10 с;
- время на переход от одного обрабатываемого дерева к другому.
Время, затрачиваемое на спиливание дерева с учетом подпила определяют по формуле
производительность лесозаготовка подвижный склад
, с,
T2=(3.14*34*1.3)/(4*60*0.5*0.7)=56,17
Где - средний диаметр дерева в месте его спиливания, см,
- коэффициент увеличения площади пиления засчет под;
- коэффициент использования производительности чистого пиления. На валке деревьев ;
- производительность чистого пиления мотоинструмента, м2/с. По технической характеристике современных бензомоторных пил значение устанавливается в пределах 60…130 см2/с (выбирается в зависимости от модели бензиномоторной пилы и используемой на ней цепи).
При выборочных рубках время определяется по формуле
гдеKн - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения деревьев 1,2
Vм- скорость перемещения моториста 0,4….0,6 м/с
qг- ликвидный запас
Продолжительность на обрезке от сучьев
q- коэффициент использования рабочего времени смены 0,15…0,2
Псм=(28800*0.2*1)/161.8=35,6
При расчете производительности бензиномоторных пил на обрезке сучьев время цикла очистки деревьев от сучьев определяется по формуле
, с,
Т =6+141+14,8 =161,8
где - время, затрачиваемое на перемещение моториста вдоль дерева, с;
- время на спиливание сучьев на одном дереве, с;
- время на переход от одного дерева к другому, с
Время, затрачиваемое на перемещение моториста вдоль дерева можно определить по формуле
, с,
Т1=0.6/0.1=6
где- длина сучковой зоны дерева, которая зависит от породы древесины, длины (по заданию) и диаметра дерева, м. В расчетах можно принять для осины березы сосны, для ели.
- скорость перемещение моториста вдоль дерева при очистке его от сучьев, м/с; принимается в пределах 0,1…0,3 м/с.
Время на спиливание сучьев на одном дереве можно определить по формуле
, с,
Т2=2125/(75*0.2)=141
где - площадь сучьев, спиливаемых на одном дереве, м2. В зависимости от породы, объема и длины дерева см2 и принимается с графика рис. 1. На очистке деревьев от сучьев .
При расчете производительности бензиномоторных пил на раскряжовке
,с
t1 - время, перемещения моториста вдоль дерева
vрмт - скорость перемещения моториста вдоль дерева при его раскряжевке=0,2м/с
t2- время на пиление хлыста,
dсер -серединный диаметр хлыста, = 0,22 м;
Коэффициент использования производительности чистого пиления цч.п =0,2
t3 - время на переход 10…15
Тц= 289,8+225,4+15=530,12
n р - число резов, приходящееся на один хлыст, при раскряжевке, определяется:
lв - длина отпиливаемой вершины =1б5 м;
lс - длина выпиливаемого сортимента =3м
2.2.2 Определение производительности трелевочного трактора ТТ - 4
Время цикла трелевки для трелевочного трактора определяется:
Тц=t1+t2+t3+t4+t5 =90+400+51,4+832,8+80=1454,2
t1 - время на перемещение оператора
lч - расстояние до места чокеровки, м 30…50
Vх- скорость холостого хода трактора,м/с 0,4…0,7
Kв - коэффициент учитывающий уровень затраченного времени 1,2
t2 - время на чокеровку
t2=nч*tч=10*40=400
nч - число чокеров, шт. 10…20
tч - время чокеровки,с 40…120с
t3- время на перемещение зачокерных лесоматериалов
lч - расстояние от места чокеровки, до трактора 30…50
Vn- скорость перемещения, м/с 0,7…1,2
t4 - время, затраченное на трелевку
lср = (ak1+bk2)k0=(1200*0.4+250*0.2)*1.1=583
a и b - геометрические размеры части лесосеки, относящиеся к одной погрузочной площадке, м;
k1, k2 - коэффициенты, зависящие от схемы расположения трелевочных волоков;
k0 - коэффициент удлинения волоков из-за отклонения от прямолинейности расположения, равный 1,1…1,2.
По технической характеристике производительность трелевочного трактора ТТ - 4 равна 64 м3
64-100
103,974-X
X=162,46
162,46-100=62,46
Расхождение составляет 62.46%
2.2.3 Производительность погрузочных средств
Псм=Тсм-( Tп.з+Tоб+Tотп+Тп.m.)/Tц*Qn м3
Псм=28800-(1800+1800+6900)/195*3=281,538 м3
Время цикла лесопогрузочных средств определяется:
Тц=t1+t2+t3+t4+t5+t6 с,
t1- время набора пачки, с
t3- время укладки пачки, с
t4- время поправки пачки, с
t1+t3+t4= 120…150 с,
t2- время грузового хода погрузчика, с
t5- время холостого хода погрузчика, с
, с,
l- расстояние перемещения погрузчика между штабелем и лесовозом, равное 15…35м;
Vср- средняя скорость перемещения погрузчика, равная 0,5…0,6 м/с
t2 + t5 =2*15/0.5=60 м/с
t6 - время на вспомогательную работу 15…20 с
Тц=120+60+15=195
По технической характеристике Псм=64*8=512
281,538-100
512-X
X=54,99
100-54=56%
Расхождение составляет 56%